Определить массу дров, нужных для нагревания 2л воды до кипения, если

1). Необходимо сначала высчитать, какое количество теплоты обязана получить вода, чтобы нагреться от температуры 20 градусов до температуры 100 градусов по формуле: Q = m c t. Массу воды можно отыскать через формулу: m = V, где плотность воды = 1000 кг/куб.м, а объём V = 2 л = 2 куб.дм = 0,004 куб.м. Получаем массу m = 2 кг (1 кг воды занимает объём 1 л). Удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/(кг град), изменение температуры t = 100 20; t = 80 градусов. Получаем Q = 2 кг 4200 Дж/(кг град) 80 град = 672000 Дж.  

2). Для того, чтоб высчитать, какое количество теплоты отберёт алюминиевый котелок при нагревании от температуры 20 градусов до температуры 100 градусов, воспользуемся формулой: Q = m c t. Масса котелка m = 600 г = 0,6 кг. Удельная теплоёмкость алюминия с = 920 Дж/(кг град), изменение температуры t = 80 градусов. Получаем Q = 0,6 кг 920 Дж/(кг град) 80 град, Q = 44160 Дж.  

3). Итого нужно на воду и котелок Q = 672000 Дж + 44160 Дж = 716160 Дж.

4). Чтоб высчитать, сколько необходимо сжечь дров, чтобы подогреть воду до кипения, налитую в дюралевый котелок, воспользуемся формулой для расчёта выделившейся теплоты при сгорании горючего: Q = q m, тогда масса топлива m = Q : q, где удельная теплота сгорания дров q = 10 МДж/кг. Будем считать, что всё выделившееся тепло передаётся котелку с водой m = 716160 Дж : 10000000 Дж/кг = 0,0716 кг.

5) Если КПД дров = 60%, то Q = 0,6 q m, m = Q : (0,6 q) = 716160 Дж : 6000000 Дж/кг = 0,0716 кг = 0,1194 кг. Ответ: 0,0716 кг и 0,1194 кг.